Ableitstrom größer als AC 3,5mA: Lebensgefahr?  Hersteller und Betreiber von Maschinen und ortsveränderlichen bzw. mobilen elektrischen Geräten betrifft das Thema gleichermaßen:  Hat ein elektronisches Betriebsmittel (EB) bei bestimmungsgemäßer Verwendung dauerhaft einen höheren Ableitstrom  als AC 3,5 mA (in manchen Regelwerken ist die Grenze auf AC 10 mA festgesetzt),  so sind für seinen Betrieb besondere Vorschriften zu beachten.

Warum dieser scharfe Grenzwert?

Immerhin können wir doch davon ausgehen, mit dem Einsatz eines FI-Schutzschalters hinreichende Personensicherheit zu gewährleisten.  Oder etwa doch nicht?

Selbstverständlich führt nicht jeder Kontakt mit Elektrizität zu einer Verletzung oder gar zum Tod. Wird ein spannungsführender Gegenstand lediglich berührt, entfernen wir das gefährdete Körperteil  in der Regel bereits durch natürlichen Muskelreflex vom Gefahrenpunkt und bringen uns damit in Sicherheit.

Kritischer ist die Gefahrenlage, wenn wir ein spannungsführendes Maschinenteil umklammern.

Türgriffe, Schalthebel, Steighilfen etc. stellen klassische diesbezügliche Risikobereiche dar. International anerkannte Standards definieren bereits Körperströme von nur 15mA als "Loslassgrenze",  d.h. die Muskeln des bestromten Körperteils verkrampfen und geben dem Unfallopfer keine Chance, sich aus eigener Kraft zu lösen.

Für den FI-Schutzschalter ist gleichwohl die Welt in Ordnung.

Innovative Maschinenkonzepte und Elektromobilität sind häufig ohne Wechselrichter, Frequenzumrichter, Servo-Antriebe und intelligente Ladekonzepte nicht realisierbar.

Aus EMV-Gründen werden in der Regel Netzfilter mit Y-Kondensatoren (C zwischen Außenleiter und PE) eingesetzt.  Bereits zwei kleine Y-Entstörkondensatoren von nur 100nF können jedoch bereits Ableitströme deutlich oberhalb der 10mA-Grenze verursachen.

Hier genau setzen VDE, TÜV und BG an:

Ableitströme zum Zwecke des störungsfreien Betriebs zu erzeugen, ist grundsätzlich erlaubt.  Allerdings hat der Entwickler zwingend sicherzustellen, dass das EB mit einer geeigneten Schutzerdung ausgestattet ist. Nur so ist das Risiko einer gefährlichen Potenzialanhebung berührbarer, leitfähiger Teile der Maschine sicher auszuschließen.

Generell werden in den einschlägigen Normen für den Fall von Ableitströmen > 3,5mA die nachstehenden Lösungen gleichwertig zugelassen:

• Verlegen eines zweiten Schutzleiters
• Trenntrafo oder
• Einsatz einer Schutzleiter-Überwachung

Zur letzten Variante, der Schutzleiter-Überwachung, hat sich insbesondere für Anwendungen im stetig wachsenden Bereich der Elektro-Mobilität ein Sicherheitsbaustein bewährt, der unter der Bezeichnung PECON+ vertrieben wird.

Das Gerät wird am Einspeisepunkt der Maschine oder mobilen Einrichtung installiert und überwacht permanent die Durchgängigkeit des PE.  Ein Relaiskontakt gibt bei ordnungsgemäßem PE die Spannungsversorgung für die Maschine frei.  Wird der PE unterbrochen, fällt das interne Relais ab und trennt die Spannungsversorgung.

Interessante Merkmale des PECON+ sind u.a. integrierte und externe Prüftaste, Verpolungsschutz in einphasigen Netzen und Überwachung der Spannungsymmetrie in Drehstromnetzen.

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